序言
近年來,臺灣海峽上陸續可以看到近千支的海上風電群,然在這些海平面以下看不到的地方,卻有著臺灣打造的「鐵的骨架及鋼的堅持」的海洋水下結構,堅固地矗立於洶湧的海潮中確保海面上之風機為臺灣提供穩定之綠能發電。為配合能源轉型以及響應離岸水下結構國產化的產業提升,臺灣的開拓先驅們籌建了一群製造團隊。
工業的技術水準,是代表一個國家機械製造和科學技術的指標之一,政府近年力推國艦國造、國機國造及離岸水下基礎國產化等,讓臺灣的重工業有了嶄新的進展。離岸水下基礎製作有別於傳統鋼結構工程,由於離岸水下基礎處於在極端惡劣的海洋環境中,因此製造時必須考量銲接的熱應力、疲勞壽命、耐蝕性及高精度的組裝公差等。目前臺灣的離岸結構多用於臺灣海峽內風力發電的水下基礎,然而,由於臺灣海峽氣候及海流的嚴峻,因此風電開發商在設計臺灣的水下基礎結構上更加嚴謹,造成零組件上銲接或製造施工不易。
離岸水下基礎國產化的推動與執行並非一蹴可幾,因此臺灣的製造商於初期對於水下基礎製造展開一連串密集的技術及品質交流。由於離岸工程在銲接上的品質要求嚴格,並且在銲接技術難度高,所以在製造推動過程中,銲接的技術能力是臺灣廠商首先面臨的考驗。這些銲接技術人員,首先必須通過銲接資格認證,取得授權認可核發之證書後才可以正式執行銲接作業。另外,為提前找出製造上之瓶頸並提高生產效率,國內製造業者藉由模擬試製(Mockup) ,從品質管控規劃到實際製造監造,對生產製程能力、品質管制、人力和設備之盤點對於製作過程中之瓶頸,以人、機、料、法及環進行問題解析及對策探討。
離岸結構的營運最少超過二十年,其結構長期受到海洋環境所帶來的腐蝕,因此其防蝕保護格外重要。海洋工程的塗裝作業程序及施工作業條件相當嚴謹,依海事工程規範檢驗及監造人員必須擁有國際認證核可之證照,現場作業人員亦先須通過塗裝程序測試始得作業。目前國內可符合離岸構件塗裝的廠房及專業人員甚少,臺灣廠商為符合塗裝施工環境,對廠房及設備進行整改,以確保未來塗裝之品質。另外,為提高臺灣塗裝技術專業人力,國內廠商積極培訓所屬人員,建置出優質專業的塗裝團隊。
由於海洋環境的複雜性,因此海洋工程的生產製造不同於陸上的鋼結構工程,本書透過海事工程規範運用於離岸結構,從原物料、生產製造到管理規劃,內容中提供了規範要求、製造和檢驗的說明,詳細描述了現代結構工程原理在離岸結構中的應用。
離岸水下基礎鋼結構對臺灣而言是全新的產業,一般業者從傳統產業要升級切入高技術密集、高附加價值產業,初期將遇到許多困難。另外,由於離岸水下基礎製造的人才具有高度的專業知識及技能,須長時間的培育及養成,非短期內可速成,因此在不同工程行業中亦是熱門炙手的人才。為厚實水下基礎技術基盤,教育及訓練是一切的根本,唯有不斷提升能力與專業,才能因應各項挑戰。知識即力量,內隱知識需要轉化成顯性知識,讓臺灣相關工程產業透過技術交流不斷修正知識並持續精進。本書提供在離岸結構工程領域上的廣泛介紹,讓讀者可以深入淺出地對整體離岸水下基礎結構有更全面性的了解,對於工程系所學生、海洋工程製造商、海事工程從業人員等將能從本書中受益。